Колебания и волны. Оптика. Атомная и ядерная физика
жүктеу/скачать 6,71 Mb. Pdf көрінісі
|
| Гл. XIII. Интерференция света
321
ханием колебаний электрона в самом атоме и столкновениями этого атома с другими атомами. Длина цуга, или, как ее назы- вают, длина когерентности такого цуга, в самых благоприятных условиях излучения достигает около 30 см, а временная дли- тельность его не больше 10 − 8 –10 − 9 с. Необходимое условие ин- терференции заключается в том, чтобы разность хода (разность оптических путей, т. е. произведения показателей преломления на геометрические длины путей) обоих лучей была не больше длины когерентности порождающего их волнового цуга. Рис. 264 иллюстрирует это условие. Рис. 264. К интерференции двух цугов световых волн: а) разность хода обоих цугов волн больше длины когерентности — интерференции нет; б) разность хода равна нулю — интерференция есть; в) на пути одного из цугов помещена стеклянная пластинка ( n > 1), разность хода обоих цугов больше длины когерентности — интерференции нет Идеальным источником света служит квантовый генератор (лазер), который по своей физической природе, как источник вы- нужденного излучения, является когерентным (см. § 202). Длина когерентности лазерного цуга простирается на тысячи километ- ров, а длительность цуга достигает сотых долей секунды. Благо- даря квантовому генератору удалось создать новую область оп- тики — когерентную оптику, имеющую огромные теоретические и технические достижения и необозримые перспективы. Если источник света в опыте с бипризмой (опыт Френеля) ис- пускает белый свет, то мы увидим цветную интерференционную картину, как это имеет место и при наблюдении интерференции в тонких пленках. Если же источник посылает одноцветный, 11 Г. С. Ландсберг 322 Гл. XIII. Интерференция света т. е. монохроматический свет (например, свет от дугового разряда в газе, прошедший сквозь соответствующий светофильтр), то интерференционная картина состоит из чередующихся светлых и темных полос. Положение этих полос зависит от цвета, так что места, соответствующие минимуму в одном цвете, могут оказаться местами максимума для другого цвета. Это означает, что расстояние от источников S 1 и S
2 до рассматриваемого места экрана выражается четным числом полуволн одного цвета и нечетным числом полуволн другого цвета. Иными словами, длины световых волн различного цвета р а з л и ч н ы. Таким образом, свет различного цвета физически характеризуется различием в длинах волн. Так как положение интерференционных полос зависит от длины волны, то с помощью опыта Френеля можно определить длину световой волны, произведя соответствующие измерения. Подобные измерения показали, например, что пламя, окрашенное парами натрия (желтый цвет), испускает свет двух длин волн — 589,0 и 589,6 нм. Измерения показывают, что длина волны
Известно, что оценка цвета, даваемая глазом, довольно н е о п р е д е л е н н а, так что под названием красного или жел- того цвета, например, мы понимаем довольно разнообразные от- тенки. Поэтому указание длины волны для каждого такого цвета имеет ориентировочный характер. Фиолетовый цвет соответству- ет длинам волн от 400 до 450 нм, синий — от 450 до 480 нм, голубой — от 480 до 500 нм, зеленый — от 500 до 560 нм, желтый — от 560 до 590 нм, оранжевый — от 590 до 620 нм, красный — от 620 до 760 нм. Таким образом, указание цвета характеризует свет приближенно. Наоборот, длина волны явля- ется т о ч н о й количественной характеристикой цвета, которой и пользуются во всех научных измерениях.
жүктеу/скачать 6,71 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|